施一公研究组首次解析人源次要剪接体电镜结构

1月29日，西湖大学生命科学学院施一公教授研究组在《科学》杂志上发表论文，首次报道了迄今整体研究知之甚少的次要剪接体的高分辨率三维结构，展示了在剪接反应中的一个关键构象——激活态次要剪接体，整体分辨率高达2.9埃（1埃为十亿分之一米）。此次研究突破，使施一公研究组成为世界上首个解析了次要剪接体高分辨率三维结构的团队。

“万里黄河第一隧”全线贯通

1月23日，山东省济南市天桥区泺口浮桥渡口旁，“黄河号”盾构机巨大刀盘破土而出，这意味着“万里黄河第一隧”济南黄河隧道工程全线贯通。按照计划，今年10月隧道建成通车，届时，开车最快4分钟、乘坐地铁2.5分钟可穿越黄河，比绕道济南黄河大桥节约近1小时车程。

济南黄河隧道工程线路全长4760米。隧道设计为双管双层，管片外径15.2米，上层为双向六车道公路，下层为轨道交通，使用两台超大直径泥水平衡盾构机施工，刀盘开挖直径15.76米，是目前国内在建最大公轨合建盾构隧道。

隧道自2019年9月盾构掘进以来，先后克服了大断面、长距离、浅覆土、深基坑、高水压、钙质结核和粉质黏土不规则分布等技术难题，两条隧道相继贯通，有效掘进期间平均每天掘进10.8米。隧道采用市政道路和轨道交通合建盾构隧道的方案，实现了空间利用的优化以及对黄河生态的保护。

“深海一号”能源站交付启航

1月14日，全球首座10万吨级深水半潜式生产储油平台——“深海一号”能源站交付启航。由我国自主研发建造的这一最新海洋工程重大装备，实现了3项世界级创新、运用了13项国内首创技术，被誉为迄今我国相关领域技术集大成之作。

据介绍，“深海一号”能源站由上部组块和船体两部分组成，按照“30年不回坞检修”的高质量设计标准建造，设计疲劳寿命达150年，可抵御百年一遇的超强台风。能源站搭载近200套关键油气处理设备，同时在全球首创半潜平台立柱储油，最大储油量近2万立方米，实现了凝析油生产、存储和外输一体化功能，具有较好的经济效益和技术优势。

跨越10%！

我国公民科学素质迈入新阶段

1月26日，第十一次中国公民科学素质抽样调查结果发布，2020年公民具备科学素质的比例达到10.56%，较2015年的6.20%提高了4.36个百分点，完成了《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出的2020年“公民具备科学素质的比例超过10%”的目标任务。这一数据也意味着我国公民科学素质水平跨入创新型国家行列。

然而，我国公民科学素质总体水平仍然偏低，发展不平衡的问题依然存在。老年群体、较低文化程度人群的科学素质水平仍然较低。“未来提升科学素质薄弱人群的科学素质水平任重道远。‘十四五时期巩固拓展脱贫攻坚成果，提升西部地区、农村地区、老年群体的科学素质任务依然艰巨。”中国科普研究所所长王挺说。

“中国天眼”4月1日起对全球科学界开放

被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）将于4月1日正式对全球科学界开放，征集来自全球科学家的观测申请。

据“中国天眼”运行和发展中心常务副主任、总工程师姜鹏介绍，自4月1日起，各国科学家可以通过在线方式向国家天文台提交观测申请，申请的项目将交由“中国天眼”科学委员会和时间分配委员会进行评审、提出项目遴选建议，并于8月1日起分配观测时间。“面向全球科学界开放的第一年，预计分配给国外科学家的观测时间约占10%。”姜鹏说。

按照科学目标和相关战略规划，“中国天眼”已确立多个优先和重大项目，其中包括多科学目标漂移扫描巡天、中性氢星系巡天、银河系偏振巡天、脉冲星测时、快速射电暴观测等，但观测申请不限于这些领域。

中科院院士、中科院国家天文台台长常进表示，FAST验收运行以来取得的科学成果远超预期，未来期待它可以带来更多惊喜。

時速350公里“最抗冻”动车组问世

日前，由中车四方股份公司研制的我国新型时速350公里CR400AF-G复兴号高寒动车组首次亮相。该动车组是高铁家族中的“战寒神器”，拥有耐低温、冰雪的“独门绝技”，在-40℃极寒环境下也能奔跑如常，堪称“最抗冻”的动车组。目前，该车已进入线路运行试验阶段。

据介绍，动车组所使用的材料、电气元件以及车体、转向架、供风制动等系统部件均进行了耐低温设计，并从密封防雪防击打、水系统防冻、冷凝水防治等方面采取技术措施，使动车组具备了特殊的“抗寒”性能。

列车的“神经系统”由数百组开关组成，高寒环境中，配电柜容易因为“结露现象”产生冷凝水，影响“神经系统”安全。设计人员为配电柜骨架喷涂了一层微米级陶瓷多孔材料，空气遇冷产生的冷凝水可存储在孔隙中，当客室温度升高时，冷凝水便可自然蒸发。

此外，列车的水箱、污物箱、水管路穿上了厚厚的“棉衣”，“棉衣”中间有电伴热线，水箱底部还增加了“小电炉”，天寒地冻依旧可以保持“活力”。

我国高空高速长航时

察打一体无人机首飞成功

1月11日，高空高速长航时察打一体无人机WJ-700圆满完成首飞试验。

据悉，该型号作为中国航天科工集团先进无人机装备的拳头产品，是目前国际少有、国内唯一的高空高速长航时察打一体无人机，将开创无人机作战使用的新样式。

WJ-700无人机由中国航天科工集团三院海鹰航空通用装备有限公司牵头研制。该型号无人机聚焦未来5至10年国内和国际市场使用需求，集高空、高速、长航时和大载重能力于一身，具备防区外对地攻击、反舰、反辐射等空对面精确打击作战和广域侦察监视作战能力，可在高威胁战场环境下遂行多样化作战任务。

治疗精神分裂症，

首个纯“国产药”来了

1月中旬，由烟台大学分子药理和药物评价教育部重点实验室科研团队主持研发，中国首个自主研发、开展全球注册的、具有自主知识产权的创新微球制剂获得国家药监局批准上市，此举打破了国外技术垄断。该新成果被用于治疗急性和慢性精神分裂症以及其他各种精神病性状态的明显的阳性症状和明显的阴性症状，可减轻与精神分裂症有关的情感症状。

据了解，该新成果属于2类新药（改良型新药），每两周肌肉注射1次，具有明显临床优势。目前，该成果已在美国进入新药上市申请阶段，并在欧洲开展关键临床研究。之前，该成果的专利在中、美、欧、日、韩、俄、加、澳均获得授权，专利期至2032年。

激光传输稳定自如创世界纪录

近日，澳大利亚国际射电天文学研究中心和西澳大利亚大学等机构的研究人员创造了在大气层中最稳定传输激光信号的世界纪录。相关论文发表于《自然·通讯》。

该团队将相位稳定技术与先进的自导向光学终端相结合，实现了此次最稳定的激光传输。换句话说，这些技术允许激光信号从一个点发送到另一个点，而不会受到大气的干扰。这一结果可谓是用一个通过大气传输的激光系统比较两个不同地点间时间流动的全球最精确的方法。

这项技术的精确测量能力在地球科学和地球物理学中也有实际用途，如改进有关地下水位如何随时间变化的卫星研究，或寻找地下矿藏。

水凝胶开辟青光眼治疗新途径

据《先进科学》杂志报道，研究人员开发出了一种潜在的青光眼新疗法，可取代每日滴眼液和每年两次的注射术以控制眼压的增长。在动物身上进行的实验表明，该方法大大降低了眼内压。

美国佐治亚理工学院研究人员称，新疗法可能成为青光眼的第一种非药物、非手术的长效治疗方法，它通过注射可生物降解的天然材料制成的黏性水凝胶，打开了眼内多余液体（房水）离开眼睛的替代途径。它不依赖于患者每天滴眼药水，不需要复杂的手术，副作用小并且具有良好的安全性。

房水流出眼睛通常有两种通路。主要通路是通过位于眼前的称为小梁网的结构，较小的通路是通过眼睛正下方的结构脉络膜上腔（SCS）。在青光眼中，主要通路被阻塞，因此为了降低压力，需要进行治疗以打开较小的通路使房水流出。

研究人员使用一根小于1毫米的空心微针，将聚合物制剂注入SCS。该物质在眼内发生化学交联形成水凝胶，水凝胶在SCS中保持开放的通路，从而允许眼内的房水从眼中排出。这种凝胶结构可以使SCS通路保持开放数月。

海草可清除废塑料

一项研究近日指出，水下海草场可以捕获、提取海洋塑料废弃物，并将其带到岸边，从而帮助清除海洋里的塑料垃圾。相关论文刊登于《科学报告》。

此前研究显示，大部分塑料最后都沉到了海底，但有一些被冲回岸边，不过，人们尚不清楚为何会出现这种情况。科学家猜测，海草场广泛分布在浅海水域，能帮助捕获并缠住来自海床的沉积物颗粒。

为了评估海草在捕获和清除海洋塑料中的作用，研究者对2018年至2019年在西班牙马略卡岛4个海滩的海草垃圾中收集的塑料废弃物进行了测量。马略卡岛有大面积的海草场，同时近岸处有大量塑料。在42个松散的海草叶样本中，其中50%发现了塑料废弃物;在198个海草纤维球中，17%的海草纤维球上缠绕着塑料废弃物。研究人员表示，在每千克散叶和海草纤维球中发现的塑料制品最多分别达613个和1470个。

电鳗也能集体狩猎

近日，在发表于《生态学与进化》的研究中，巴西、美国的科研人员在亚马孙河深处发现，电鳗可以通过合作吃到一顿饭——这与狼和虎鲸的做法没什么不同。

群居捕食是哺乳动物的一种常见策略，但在鱼类中相对少见。多年的观察让科学家把电鳗归类为单独的捕食者——它们能把鱼击昏然后吃掉。但此次研究更新了科学家的认识：他们拍摄了100多条伏特电鳗集体狩猎的场景。

研究人员发现，在黄昏和黎明前后，水中的鳗鱼群开始绕圈游泳，从而把鱼群驱赶到浅水区。接着是同步攻击——10条鳗鱼会同时放射强大的电流攻击猎物，这会使鱼从水中跃出并落在水面上。这些鱼很快就被捕食者吃掉了。

研究人员说，这种行为可能很罕见，只有猎物足够多的时候才会发生。这项成果为研究捕食和逃跑策略相互作用的进化提供了一个新的视角。

解开癌细胞“能量工厂”的百年难题

1921年，德国医生观察到癌细胞以一种奇怪的低效方式从葡萄糖中获取能量：癌细胞不用氧气“燃烧”葡萄糖，而是像酵母一样进行发酵。该发现被称为“瓦氏效应”。多年来，人们提出各种各样的假说解释“瓦氏效应”，但是，这些猜测经不起时间的考验。

基于大量基因和生物化学实验，科学家们将其归结为瓦氏新陈代谢和强大的酶（PI3激酶）在细胞中活动之间的联系。相关成果近日发表于《科学》。

“PI3激酶是一个关键的信号分子，其功能就像细胞代谢的总指挥。”研究人员介绍，“大多数耗能的细胞事件，包括细胞分裂，只有当PI3激酶发出信号时才会发生。”随着细胞向瓦氏代谢转移，PI3激酶的活性增加，进而增强了细胞分裂的“决心”。这一发现修正了生物化学家对新陈代谢是细胞信号传递的次要环节的普遍认知。

摄入过多“垃圾食品”

易导致青少年睡眠问题

澳大利亚昆士兰大学主导的一项新研究发现，频繁摄入碳酸饮料和快餐食品的青少年，更容易出現睡眠障碍问题。

这项研究所使用的数据来源于世界卫生组织2009年至2016年的全球校园健康调查。这项调查涵盖了东南亚、非洲、南美洲和东地中海部分地区64个高、中、低收入国家的175 261名当时年龄在12至15岁的学生。

研究发现，每天喝3杯以上碳酸饮料的青少年比每天只喝一杯的同龄人出现睡眠障碍的概率要高出55%。每周有4天以上吃快餐食品的男性青少年出现睡眠障碍的概率比每周只吃一次快餐的男性青少年要高出55%，而这一概率在女性青少年中高出49%。

调查所涵盖的国家中，频繁摄入碳酸饮料和快餐食品的问题在低收入国家以外的国家中都非常普遍。高收入国家的青少年在出现睡眠障碍和摄入碳酸饮料方面显示出了更高的关联度。

到2040年，

地面沉降将威胁全球近1/5人口

与地震、海啸、滑坡等剧烈的地质灾害相比，地面沉降要“温和”得多，它的刻度往往以毫米、厘米表示，在“水滴石穿”的累积中，却带来地面开裂、高楼倒塌、海水倒灌等不可逆的危害。而恰恰因为缓慢，它不常引起人们的关注。

近日，一项由联合国教科文组织地面沉降工作组组织的研究警告说，到2040年，地面沉降将威胁全球近1/5的人口。相关成果在线发表于《科学》。

“本次研究绘制了全球地面沉降分布图，并创建了一个模型，可预测局部地区的沉降风险。研究发现，地面沉降风险最大的国家、地区集中在亚洲。”该论文的作者之一、南京大学地球科学与工程学院教授叶淑君说。对全球的研究表明，沿海地区的海平面上升，是绝对海平面上升和地面沉降共同导致的，后者的贡献可能是前者的10倍甚至更多。

把数据存在活细菌里

“Hello World”是许多程序员的第一行代码，但你见过从生物活体内读出的“Hello World”吗？近日，哥伦比亚大学的一个研究小组做到了，他们把数据写入了活细菌的DNA（脱氧核糖核酸）。相关研究近日发表于《自然·生物化学》

对数据存储而言，DNA在许多方面都很有吸引力。比如，相较于目前结构最紧凑的硬盘，DNA的密度是前者的1000倍以上，一粒盐大小的面积上能存储10部完整的数字电影。

随着时间推移，读取和写入DNA的技术终将迎来实用性更强、成本更低的那一天。论文通信作者表示，将数据存储在活的生物体中还为时过早，因此不会与当前的存储系统产生竞争。未来还需要改进办法，防止细菌复制时发生突变导致降解。